现代建筑中照明设计的节能措施研究

赵天华

摘要:我国的照明事业还处于一个方兴未艾的发展阶段，推广高效照明器具，节约照明用电，对建筑中照明节能设计方法进行分析和探讨有着重要的现实意义。

关键词: 照明事业；节能；设计方法

1引言

早在1993年，国家经贸委就启动了我国绿色照明工程。所谓绿色照明，是指通过科学的照明设计，采用效率高、寿命长、安全和性能稳定的照明电器产品，最终达到建成环保、高效，有益于环境和提高人们工作生活质量的照明系统。在应用过程中应该把节能和质量统一起来，运用先进、合理的照明设计手法，采用优质高效的照明器材，达到多方面的良好效果。

在照明节能过程中，高效照明器材是重要基础，主要包括光源、灯具、相关的电气附件等。在实际的应用中，合理的照明方式和合理的控制方式也应该综合考虑。

2光源的选择

电光源发光原理可分为两类，一类是热辐射电光源，如白炽灯、卤钨灯等。另一类是气体放电光源，如汞灯、钠灯、氮灯、金属卤化物灯等。各种电光源的发光效率有较大的差别，气体放电灯比热辐射电光源的发光效率就高很多。一般情况下，要尽可能选用光效率高的气体放电光源。

在选择光源时，在满足显色性、启动时间等的要求下，应优先选用高光效光源节能灯。按照不同的工作场所的要求，采用不同种类的高效光源，可节约能源。荧光灯比白炽灯节电70%，适用于在办公室、病房、宿舍等室内照明。紧凑型荧光灯发光效率比普通型荧光灯高5%，细管荧光灯比普通荧光灯节电10%，在开闭频繁、面积小、照明要求低的情况下，采用白炽灯。

目前，高效节能荧光灯光源已得到了广泛应用，如T系列直管形荧光灯、环形荧光灯、紧凑型荧光灯等，能够实现高效节能、明亮舒适的照明目标。办公室、教室、阅览室以及高度较低的工业场所，应选用三基色细管径直管形荧光灯，并要求单支功率大的灯管。高大空间的照明宜选用以显色性能好的金卤灯为光源配以高反射器的灯具，金卤灯具有光效高、寿命长、显色性好等优点。公路、广场等照明宜选用发光效率更高的低压钠灯、无极灯。装饰照明、建筑夜景照明、广告照明、应急照明等宜采用LED(发光二极管)。LED灯具有寿命长、能耗低、显色性好、维护方便、节能等优点。LED灯在装饰照明、建筑夜景照明、广告照明等照明领域具有广阔的应用前景。

3灯具的选择

灯具的主要功能是合理分配光源辐射的光通量，满足环境和作业的配光要求，并且不产生炫光和严重的光幕反射，并兼顾使用效率。要提高效率，一方面是要运用高科技来计算灯具的反射面和其他部分，另一方面要从反射罩材料、漫射罩的材料等加以优化，提高灯具的光通维持率。

对于光源是很少单独使用的,光源必须配备各种灯具,才能真正体现其实用价值。因此,在照明设计中, 应注意选择控光效果好、效率高的灯具还应注意灯具的配光曲线。灯具的效率对节能的影响很大。灯具选择不当、效率太低,将使能量损失高达30%-40%,这是用其他方法都无法补救的；反之,灯具效率高,可使单位面积耗电量下降,降低投资和运行费用, 从而节能。在进行照明设计时,应针对不同面积和高度的房间,先计算室内占空比RCR,然后根据计算得出的RCR值来确定选用宽或中窄光束的照明灯具,再根据房间中天花板、墙面以及地面的反射系数,求出所选用灯具在该房间的利用系数, 这才是较为科学的照明设计的方式, 才能达到节能的效果。

4照明方式和控制方式的选择

随着照明技术的发展，照明控制系统也越来越多，照明控制要做到安全、灵活、经济。中央智能照明管理系统是分布式系统，它将专用的微处理器置入各类模块，使他们具有数字计算和数字通信能力。采用五类双绞线电缆进行联网组成总线，不需要通过计算机就直接设置输出输入单元间的逻辑程序，并且可在网络中随时添加新的控制单元，具有分布控制的特点和开放性，并可以和其它建筑管理系统（BMS）、楼宇自控系统（BA）、保安、消防系统结合起来，其软件的可编程性和硬件的灵活结构大大节省了投资成本。可任意实现单点、双点、多点、区域、群组逻辑控制，定时开关、亮度手/自动调节、红外线监控、遥控、场景组合、电话拨打等多种照明控制功能，实现照明的智能化管理，可以展现丰富的灯光效果、同时实现节约能源的目的。从节能、环保、运行维护及投资回收期上看，现代智能照明控制方式应成为照明控制的主流。设计应有前瞻性，新建项目的照明控制应考虑满足如下的控制要求。

住宅、公寓楼梯照明开关宜采用红外移动探测加光控开关；高级公寓、别墅内由于装修复杂，宜采用智能照明控制系统。

对于公共建筑如酒店、大堂、多功能厅、会议室宜采用智能照明集中控制，走廊采用手动、移动感应器或定时自动控制。

对于体育场馆、剧院、博物馆、美术馆等功能性要求较高的公共建筑应采用智能照明集中控制，走廊采用定时及手动控制。

对于小开间办公室，可采用面板开关控制，对于大面积的办公室、图书馆，宜采用智能照明控制系统。在有自然采光区域内的电气照明，可采用恒照度控制，靠近外窗的灯具随着自然光线的变化，自动点燃或关闭该区域内的灯具，保证室内照明的均匀和稳定。

对于学校教学楼，多媒体教室采用调光控制。为节省投资，一般教室可采用面板开关控制，走廊、门厅等公共场所宜采用智能照明集中及就地两种控方式。

5电气附件电子镇流器的选择

在设计中应使用低损耗、性能优的光源用电子附件，如电子镇流器、电子触发器、电子变压器等。对于电子镇流器的选择还应注意以下几个方面:

灯电流波峰系数控制:荧光灯寿命取决于灯管阴极的发射能力。灯电流波峰系数是影响阴极发射能力和发射电流稳定性的重要指标，国家标准规定控制在1.7以下，灯电流波峰系数高，灯阴极受到损伤度大，灯管发黑时间加快，寿命必然下降，灯电流波峰系数过大，还会带来附加闪动。

异常保护功能:电子镇流器在与灯管配套使用中会出现灯管漏气、不激活、不启动及主电路电流过大等异常情况，为使镇流器不损坏，设置异常保护功能，在灯管发生异常时，自动关闭镇流器，以保证产品的性能及可靠性。

过电流、电压控制:电网中各种谐波和噪波污染(如瞬时高压、高能脉冲)，以及雷击过流冲击等都会直接影响或损坏开关管、电容器等，为此需要设置保护。

降低温升:镇流器的温升主要来自半导体元件产生的功耗而发热:温升提高，其寿命降低，设计时，要尽量减少功耗，提高效率:优秀电子镇流器电效率在90%以上。

采用专业电子绝缘胶封灌，可使产品整体温升降低，防止水、灰尘等杂物进入，因潮湿引起的短路造成的产品损坏，进一步提高了产品的可靠性，同时也避免运输震动和冲击造成的损坏。宽电压工作范围: 国内有些地方电压变化较大，供电质量较差，电子镇流器应能适应电网变化正常工作。

6自然光的有效利用

天然光是不用耗能的最好光源，在满足使用功能的前提下，可直接利用天然光进行照明。

使用平面反光镜的一次反射。用反光镜一次将太阳光反射到室内需要采光的地方，这种方法对提高侧窗采光的均匀度具有较为明显的效果。

导光管法。用导光管将太阳集光器收集的光线经过特殊制作的导光装置强化与高效传输后，由系统底部的漫射装置把自然光线均匀地传送到室内需要采光的地方。从黎明到黄昏，甚至是雨天或阴天，光导照明系统导人室内的光线仍然十分充足，可以提供8h以上的白天室内照明。自然光光导照明出射光为全色光，光线柔和，照度分布均匀且显色性好。自然光光导技术与自然通风相结合，可使其功能更加完善，在采光的同时使室内保持良好的自然通风。

光致(电致)采光玻璃。在玻璃中添加氧化银和碱金属卤化物，并引人少量的氧化铜或氧化福等配合而成，在强光照射下，产生灰色效应;光线减弱后玻璃又恢复原状。用薄膜吸附在玻璃表面上，形成调节阳光的玻璃，

参考文献

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[2]熊以龙，绿色照明工程的现状分析与对策建议，照明，2004

[3]符家荣，建筑照明节能的研究，照明，2004